基于RFID的礦山應急救援搜救技術與系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題來源于陜西省教育廳科學技術研究計劃資助項目（07JC11），主要研究在井下復雜環(huán)境條件中如何實現(xiàn)對被困人員快速準確定位的問題。雖然當代多種人員定位技術部分已經(jīng)應用于災害時期的礦山應急救援設備中，但是都因各自難以克服的缺陷而無法較好滿足應急救援的特殊需求。 論文從井下應急救援的需求分析入手，研究了井下巷道含有大量粉塵，CO、CO2、NO2、CH4及氣溶膠的救援環(huán)境，研究了井下UHF頻段無線電波在礦山巷道內傳播必須大于礦山截止

2、頻率；在平直巷道中，頻率越高越有利于電磁波的傳播；在彎曲巷道中，頻率越高越不利于電磁波的傳播；頻率升高，射頻信號的繞射性能、穿透性能降低的傳輸特性。研究并提出了以RFID技術為基礎，可應用于井下惡劣環(huán)境中的RSSI人員定位原理和方法，同時結合超低功耗設計技術提出了基于高集成度、低功耗的CC1100射頻芯片，電源管理，MSP430超低功耗單片機數(shù)據(jù)處理技術和嵌入式計算機技術相結合的礦山應急救援搜救系統(tǒng)的設計方案。該方案能夠實現(xiàn)主動發(fā)送定位

3、信號，海量自動存儲，RSSI定位信息實時顯示，同步顯示被困人員身份信息等功能。且具有功耗低，使用壽命長，兼容性強，定位快速，操作方便等特點。 課題完成了井下UHF頻段傳輸特性研究，低功耗設計，防碰撞技術，井下人員定位技術等主要關鍵技術研究，硬件電路設計與實現(xiàn)和軟件設計及調試工作。最后研發(fā)出一套井下應急救援人員定位搜救系統(tǒng)樣機，并對設備做了全面的測試達到了空曠場地無線通信距離大于200M，井下巷道內60M并能穿透5M煤層的設計要求